【教师整理】高中化学鲁科版必修二教学参考课件:原电池第二课时 第一章第三讲原电池
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鲁科版高中化学必修二课件第1章第1节第3课时
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7.47Ag 有两种同位素,在自然界所占的原子百分比几乎 相同,若 Ag 的近似相对原子质量为 108,则这两种同 位素的中子数为 A.106 和 110 C.153 和 73
解析
( D ) B.57 和 63 D.60 和 62
元素的近似相对原子质量是根据两种核素的质
量数计算出来的。若两种核素的中子数分别为 x 和 y, 则有 (47 + x)×50% + (47 + y)×50% = 108 ,则 x + y = 122,故 D 项正确。
6.核内中子数为N的R2+,质量数为A,则n g它的氧化物 中所含质子的物质的量是 n A. (A-N+8) mol A+16 ( A ) n B. (A-N+10) mol A+16 n C.(A-N+2) mol D.A(A-N+6) mol 解析 本题考查原子结构、物质的量、摩尔质量等综合 知识。质子、中子在化学变化中均不变化,故 R2+的质量 数为 A,中子数为 N,则 R 原子的质量数也是 A,中子数 也为 N。 故 R 原子的质子数为(A-N)。 二价 R2+的氧化物 为 RO,摩尔质量为(A+16) g· mol-1,n g RO 的物质的量 n 为 mol。1 mol RO 中含质子(A-N+8) mol。故 A+16 n n g RO 中含质子 (A-N+8) mol。 A+16
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3.下列四组物质中,两种分子不具有相同核外电子总数 的是 A.H2O2和CH3OH C.H2O和CH4 ( B ) B.HNO2和HClO D.H2S和F2
解析
选项A、D中的四种分子的核外电子总数都是18,
选项C中两分子的核外电子数都是10;选项B中HNO2的 电子总数为24,而HClO分子中电子总数为26。
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7.47Ag 有两种同位素,在自然界所占的原子百分比几乎 相同,若 Ag 的近似相对原子质量为 108,则这两种同 位素的中子数为 A.106 和 110 C.153 和 73
解析
( D ) B.57 和 63 D.60 和 62
元素的近似相对原子质量是根据两种核素的质
量数计算出来的。若两种核素的中子数分别为 x 和 y, 则有 (47 + x)×50% + (47 + y)×50% = 108 ,则 x + y = 122,故 D 项正确。
6.核内中子数为N的R2+,质量数为A,则n g它的氧化物 中所含质子的物质的量是 n A. (A-N+8) mol A+16 ( A ) n B. (A-N+10) mol A+16 n C.(A-N+2) mol D.A(A-N+6) mol 解析 本题考查原子结构、物质的量、摩尔质量等综合 知识。质子、中子在化学变化中均不变化,故 R2+的质量 数为 A,中子数为 N,则 R 原子的质量数也是 A,中子数 也为 N。 故 R 原子的质子数为(A-N)。 二价 R2+的氧化物 为 RO,摩尔质量为(A+16) g· mol-1,n g RO 的物质的量 n 为 mol。1 mol RO 中含质子(A-N+8) mol。故 A+16 n n g RO 中含质子 (A-N+8) mol。 A+16
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3.下列四组物质中,两种分子不具有相同核外电子总数 的是 A.H2O2和CH3OH C.H2O和CH4 ( B ) B.HNO2和HClO D.H2S和F2
解析
选项A、D中的四种分子的核外电子总数都是18,
选项C中两分子的核外电子数都是10;选项B中HNO2的 电子总数为24,而HClO分子中电子总数为26。
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鲁科版高中化学必修二《原电池》课件
普通高中课程标 准实验教科书 《必修二》
H2SO4
Zn Cu
如果在下面的装置进行锌与硫酸的反应,化学能 将会以什么能量释放出来呢?
Zn 稀硫酸
小结:
只有放热的氧化还原反应 才可以在原电池反应中实现 化学能向电能的转化
小结
原电池的负极:
相对活泼Байду номын сангаас一极
电子流出的一极
发生氧化反应的一极
阳离子移向的一极
几十组插在泥土中的铜锌电极构 成了它的能源,只要你持续浇水, LED灯泡会一直为你照亮。
泥土电池供电的时钟。自然之力提 供能量,向我们展示时光的流逝!
1、为什么在铜锌原电池中,锌片会冒出大量气泡? 2、实验室制氢气用粗锌还是纯锌?为什么? 3、如何使得原电池的能量转化更高效?
H2SO4
Zn Cu
如果在下面的装置进行锌与硫酸的反应,化学能 将会以什么能量释放出来呢?
Zn 稀硫酸
小结:
只有放热的氧化还原反应 才可以在原电池反应中实现 化学能向电能的转化
小结
原电池的负极:
相对活泼Байду номын сангаас一极
电子流出的一极
发生氧化反应的一极
阳离子移向的一极
几十组插在泥土中的铜锌电极构 成了它的能源,只要你持续浇水, LED灯泡会一直为你照亮。
泥土电池供电的时钟。自然之力提 供能量,向我们展示时光的流逝!
1、为什么在铜锌原电池中,锌片会冒出大量气泡? 2、实验室制氢气用粗锌还是纯锌?为什么? 3、如何使得原电池的能量转化更高效?
高中化学鲁科版(2019)必修第二册课件第1章第3节第1课时认识同周期元素性质的递变规律
()
C.
D.
解析: A 和 B 分别表示碳原子和氟原子,同周期非金属主族元素,从左到右原子 得电子能力逐渐增强,而 C 和 D 分别表示钠离子和铝离子,最外层电子数均为 8, 其性质较稳定,所以得电子能力最强的是氟,故选 B。
答案:B
2.下列有关元素及其化合物性质的比较正确的是
()
A.稳定性:H2O<PH3<NH3
1.同周期元素原子失电子能力的递变规律 同周期各元素原子的核外电子层数相同,从左到右,核电荷数依次增多, 原子半径逐渐减小(稀有气体元素除外),原子核对核外电子的吸引力逐渐增 强,原子失电子能力逐渐减弱,金属性逐渐减弱。
2.元素原子失去电子能力的判断依据 (1)金属活动性顺序中越靠前,金属原子失电子能力越强。 (2)同一周期的金属元素,从左往右,原子失电子能力依次减弱。 (3)金属与水或酸置换出氢时,置换反应越容易发生,金属原子失电子能力越强。 (4)金属与盐溶液反应,较活泼金属(失电子能力强)置换出较不活泼的金属。 (5)最高价氧化物对应的水化物碱性越强,失电子能力越强。
3.X、Y、Z 三种元素位于周期表中同一周期,它们的最高价氧化物分别为酸性氧化
物、碱性氧化物、两性氧化物,则三种元素原子序数的大小顺序为
()
A.X>Y>Z
B.Y>Z>X
C.X>Z>Y
D.Z>X>Y
解析:根据 X、Y、Z 三种元素,其最高价氧化物分别为酸性氧化物、碱性氧化
物、两性氧化物,则 Y、Z 为金属元素,且 Y、Z 的金属性:Y>Z,而 X 为非金
3.氢氧化铝[Al(OH)3]——两性氢氧化物 Al(OH)3 属于两性氢氧化物,既能与强酸反应,又能与强碱反应,反应的离子方 程式分别为: Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O, Al(OH)3+OH-===[Al(OH)4]-。
【教师整理】高中化学鲁科版必修二教学参考课件:电解第三课时
(3)D极的电极反应式为________,析出气体________L(标准状况)
(1)4OH--4e-===2H2O+O2↑ 1.12 (2)Cu2++2e-===Cu 6.4 (3)2Cl--2e-===Cl2↑ 2.24
解题思路:在电解过程中,串联电解池的 每个电极电子转移总数相等。
4e- ~2H2~O2~2Cl2~2Cu~4Ag~4H+~4OH- 阳极 4mol e- ~ 2Cl2↑ ~ O2↑ ~ 4H+
选修4第一章第二讲 电解原理 第三课时
电解计算——电子守恒法
电解的有关计算 (1)常见计算类型: ①两极产物的定量计算 ( 求析出固体的质量、产 生气体的体积等); ②溶液pH的计算; ③相对原子质量和阿伏加德罗常数测定的计算; ④某元素的化合价或确定物质的化学式; ⑤根据电量求产物的量或根据产物的量求电量等。
解题依据是得失电子守恒,解题方法如下: (1)根据得失电子守恒法计算: 用于串联电路、阴阳两极产物、正负两极产物、相同电量 等类型的计算,其依据是电路中转移的电子数相等。 (2)根据总反应式计算: 先写出电极反应式,再写出总反应式,最后根据总反应式 计算。 (3)根据关系式计算: 根据得失电子守恒关系,在已知量与未知量之间,建立计 算所需的关系式。 最常见的关系式如下物质:4e- ~ O2~2Cl2 ~ 2H2~ 2Cu~4Ag~4H+~4OH-
题型一:单一电解池的计算方法
1、(07年全国理综一)以惰性电极电解CuSO4溶 液。若阳极上产生气体的物质的量为0.01mol,则 阴极上析出Cu的质量为( B ) A.0.64g B.1.28g C.2.56g D.5.12g 解题思路:1、电解计算中最重要一点:阳极失 电子总数等于阴极得电子总数 2、解题过程可以用电极反应式,也可以用电解 总反应方程式
高中化学鲁科版(2019)必修第二册课件第1章第1节第3课时原子结构与元素原子得失电子能力
答案:A
5.某研究性学习小组设计了一组实验验证元素原子的失电子能力。
甲同学在 a、b、c、d 四只烧杯中分别加入 50 mL 冷水,再各滴加几滴酚酞试液,
依次加入大小相近的钠(Na)、镁(Mg)、铝(Al)、钾(K)金属块,观察现象。
(1)甲同学设计实验的目的是验证:最外层电子数相同的原子,电子层数越多,原
元素原子得失电子能力的影响因素 元素原子得、失电子能力与原子的最外层电子数、核电荷数和电子层数均有关系。 (1)若原子的电子层数相同,则核电荷数越大,最外层电子离核越近,原子越难失 电子、越容易得电子。 (2)若原子的最外层电子数相同,则电子层数越多,最外层电子离核越远,原子越 容易失电子、越难得电子。
B.相等物质的量的钠和镁分别和盐酸反应,钠产生的气体少
C.钠与镁的电子层数相等
D.常温下钠能与水剧烈反应,而镁不能
解析:要说明失电子能力:Na>Mg,取决于其失电子的难易程度,不决定于其
失电子多少。
答案:D
2.下列事实能说明金属性:Na>Al 的是
()
A.Na 最外层有一个电子,Al 最外层有 3 个电子
2.在化学反应中元素的原子得到电子的性质叫作元素的非金属性。元素的原子 越易得到电子,元素的非金属性越强。非金属元素主要表现非金属性。元素非金属性 的强弱取决于原子得电子能力的大小,而与得电子的多少没有直接关系。
3.元素原子得、失电子能力与元素单质的活泼性是不同的两个概念,二者变化 规律基本相符,但有特例。如非金属性:N>P,但活泼性:P>N2。再如金属性:Sn<Pb, 活泼性:Sn>Pb。
B.Na 能与冷水反应,而 Al 不能
C.Na 的熔、沸点低于 Al 的
鲁科版化学必修2《原电池》PPT
外电路电子流向: 内电路离子流向:
发生的反应
电解质溶液
铜锌原电池
电极名称 负极 正极
外电路电子流向: 内电路离子流向:
电极材料
Zn
Cu
电极反应物
Zn
得失电子情况
失电子
H2SO4
得电子
Zn→Cu
阳离子→正极,阴离子→负极
发生的反应
Zn-2e-=Zn2+
2H++2e-= H2↑
电极反应物
电极材料 离子导体 电子导体
结合视频思考: 1.氢氧燃料电池由哪些部分组成?涉及哪些 化学物质?各组成部分的作用是什么?各物 质间发生了什么反应? 2.氢氧燃料电池是如何实现将化学能转化成 电能的? 3.你认为组装电池需要满足哪些条件?
化学视角看氢燃料电池客车
化学能
电能
小氢(氢气)、小氧(氧气)
铂
发生了氧化还原反应 (电极反应物)
负极 正极
石墨 石墨
氢气 氧气
失电子 得电子
氧化反应 还原反应
外电路电子流向: 内电路离子流向:
负极→正极 阳离子:向正极移动;阴离子:向负极移动
原电池工作原理
外电路
e-
负极 失电子 氧化反应
正极 得电子 还原反应
阴离子
电解质溶液
内电路
阳离子
铜锌原电池
电极名称 电极反应物 得失电子情况 负极 正极
第2节 化学反应与能量转化
第2课时 化学反应能量转化的重要应用--化学电池
学习目标
1.通过观看氢氧燃料电池巴士的视频,了解并能说出氢氧燃料 电池的组成及各部分的作用。 2.通过观看动画及分析,总结氢氧燃料电池工作的原理 3.通过对各组成部分的分析,归纳建构原电池的构成及工作原 理的认知模型,并利用原电池模型分析铜锌原电池工作原理。 4.体会化学对人类生产生活的重要作用,了解氢燃料电池的发 展前景
发生的反应
电解质溶液
铜锌原电池
电极名称 负极 正极
外电路电子流向: 内电路离子流向:
电极材料
Zn
Cu
电极反应物
Zn
得失电子情况
失电子
H2SO4
得电子
Zn→Cu
阳离子→正极,阴离子→负极
发生的反应
Zn-2e-=Zn2+
2H++2e-= H2↑
电极反应物
电极材料 离子导体 电子导体
结合视频思考: 1.氢氧燃料电池由哪些部分组成?涉及哪些 化学物质?各组成部分的作用是什么?各物 质间发生了什么反应? 2.氢氧燃料电池是如何实现将化学能转化成 电能的? 3.你认为组装电池需要满足哪些条件?
化学视角看氢燃料电池客车
化学能
电能
小氢(氢气)、小氧(氧气)
铂
发生了氧化还原反应 (电极反应物)
负极 正极
石墨 石墨
氢气 氧气
失电子 得电子
氧化反应 还原反应
外电路电子流向: 内电路离子流向:
负极→正极 阳离子:向正极移动;阴离子:向负极移动
原电池工作原理
外电路
e-
负极 失电子 氧化反应
正极 得电子 还原反应
阴离子
电解质溶液
内电路
阳离子
铜锌原电池
电极名称 电极反应物 得失电子情况 负极 正极
第2节 化学反应与能量转化
第2课时 化学反应能量转化的重要应用--化学电池
学习目标
1.通过观看氢氧燃料电池巴士的视频,了解并能说出氢氧燃料 电池的组成及各部分的作用。 2.通过观看动画及分析,总结氢氧燃料电池工作的原理 3.通过对各组成部分的分析,归纳建构原电池的构成及工作原 理的认知模型,并利用原电池模型分析铜锌原电池工作原理。 4.体会化学对人类生产生活的重要作用,了解氢燃料电池的发 展前景
鲁科版化学必修2教材详解课件
化学键与分子间作用力
化学键
化学键是分子内相邻原子间强烈的相 互作用力,主要类型包括离子键、共 价键和金属键。
分子间作用力
分子间作用力是分子之间存在的相互 作用力,包括范德华力和氢键等。它 们决定了物质的物理性质,如熔沸点 、溶解度等。
晶体结构与性质
晶体结构
晶体是由质点(原子、离子或分子)在三维空间内按一定规 律周期性重复排列构成的固体物质。晶体结构决定了晶体的 物理和化学性质。
鲁科版化学必修2教材详解课件
目 录
• 教材概述与课程目标 • 物质结构与性质 • 化学反应原理 • 有机化学基础 • 化学实验基础 • 化学与生活、生产及环境保护
01 教材概述与课程目标
鲁科版化学必修2教材简介
01
02
03
教材内容
涵盖化学反应原理、物质 结构与性质、有机化学基 础等核心内容。
教材特色
材料科学
化学为材料科学提供了丰富的物质基础,如合成 高分子材料、金属材料、无机非金属材料等,推 动了工业生产的进步。
能源开发
化学在能源领域的应用包括石油炼制、煤的气化 和液化、新能源的开发等,为人类社会的可持续 发展提供了动力。
环境保护与可持续发展观念培养
环境污染
化学工业的发展在一定程度上造成了环境污染,如废气、废水、废 渣的排放,化学品的泄漏等。
加热与冷却
搅拌与振荡
掌握加热与冷却的基本操作,如酒精灯的 使用、水浴加热、冰盐浴冷却等。
了解搅拌与振荡的作用及操作方法,掌握 使用玻璃棒、磁力搅拌器等工具进行搅拌 的方法。
物质的分离与提纯方法
过滤与蒸发
掌握过滤与蒸发的原理及 操作方法,了解其在物质 分离与提纯中的应用。
鲁科版化学必修二第2章第3节第二课时化学反应的利用原电池文科精品PPT课件
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实验探究形成原电池的条件
(可以)
(可以)
(可以)
(不可以)
形成条件一: 活泼性不同的两个电极
负极:较活泼的金属 正极:较不活泼的金属、石墨等
第一组实验
实验探究形成原电池的条件
(可以)
(不可以)
形成条件二:电极需插进电解质溶液中;
第二组实验
实验探究形成原电池的条件
(不可以) 形成条件三:必须形成闭合回路
干电池(一次电池):锌锰干电池 铅蓄电池
电池 蓄电池(二次电池) 镍氢电池
燃料电池
锂电池
化学能与光能的相互转化
化学能 燃烧 光能
光合作用
如:光化学电池 太阳能分解水制氢气
热能 化学反应提供能源 电能
光能……
练习题:
58.(09广东)如右图所示的铜锌原电池中,铜电极为 A.负极 B.正极 C.发生还原反应的一极 D.发生氧化反应的一极
27.(11广东)如图1装置所示,铜片上发生的反应为
A.Zn2++ 2e- =Zn C.Zn一2e-=Zn2+
B.2H++2e-= H2 ↑ D.Cu2++2e-= Cu
34.(10广东)天然气燃烧过程中的能量转化方式为
A.化学能转化为热能
B.化学能转化为电能
C.热能转化为化学能
D.化学能转化为机械能
高中鲁教版 化学(必修2)
第2章 第3节
化学反应的利用
(第2课时)
在化学反应中,物质中的化学能变化通常表现为 热量的变化,即化学能转变为热能。
电池的广泛应用 那么,物质变化中的化学能在什么条件下转化为电能呢?
实验探究形成原电池的条件
(可以)
(可以)
(可以)
(不可以)
形成条件一: 活泼性不同的两个电极
负极:较活泼的金属 正极:较不活泼的金属、石墨等
第一组实验
实验探究形成原电池的条件
(可以)
(不可以)
形成条件二:电极需插进电解质溶液中;
第二组实验
实验探究形成原电池的条件
(不可以) 形成条件三:必须形成闭合回路
干电池(一次电池):锌锰干电池 铅蓄电池
电池 蓄电池(二次电池) 镍氢电池
燃料电池
锂电池
化学能与光能的相互转化
化学能 燃烧 光能
光合作用
如:光化学电池 太阳能分解水制氢气
热能 化学反应提供能源 电能
光能……
练习题:
58.(09广东)如右图所示的铜锌原电池中,铜电极为 A.负极 B.正极 C.发生还原反应的一极 D.发生氧化反应的一极
27.(11广东)如图1装置所示,铜片上发生的反应为
A.Zn2++ 2e- =Zn C.Zn一2e-=Zn2+
B.2H++2e-= H2 ↑ D.Cu2++2e-= Cu
34.(10广东)天然气燃烧过程中的能量转化方式为
A.化学能转化为热能
B.化学能转化为电能
C.热能转化为化学能
D.化学能转化为机械能
高中鲁教版 化学(必修2)
第2章 第3节
化学反应的利用
(第2课时)
在化学反应中,物质中的化学能变化通常表现为 热量的变化,即化学能转变为热能。
电池的广泛应用 那么,物质变化中的化学能在什么条件下转化为电能呢?
2.2 化学反应与能量变化 第2课时 原电池-鲁教版(2019)高中化学必修二课件(共28张PPT)
达 (1)当电极a为Al、电极b为Cu、电解质溶液为稀硫酸时,
标 检
正极的电极反应式为___2_H__+_+__2__e_-_=__H__2_↑________,当电 路中有0.2mol电子通过时,负极的质量减少_1_._8_ g。
测 (2)当电极a为Al、电极b为Mg、电解质溶液为氢氧化钠溶液时, 该装置_能__(填“能”或“不能”)形成原电池,若不能,请说明
电
池
e-
e-
( ) Fe Fe - 2e-=Fe2+ 氧化反应
(+) Cu Cu2++2e-=Cu 还原反应
Cu2+
SO42-
现象:Fe片逐渐溶解,Cu片附着红色物质
CuSO4溶液
Zn-Cu原电池
(-) Zn
(+) 结论:
Cu
e-
原 电
e- H+
SO42-
H+
稀硫酸
① 两个活泼性不同的电极,一般较活泼的为负极 ②外电路行电子,内电路行离子 ③ 阳离子向正极移动,阴离子向负极移动
达 般还原剂(失电子方)为负极材料,氧化剂(电解质溶液中的阳离子) 标 在正极上被还原。 检 • 选择合适的材料 测 ①电极材料:电极材料必须导电。
②电解质溶液:电解质溶液一般能与负极电极反应。 • 画出原电池装置图,作必要的标注,注意形成闭合回路。
4、如图是某化学兴趣小组探究不同条件下化学能转变为 电能的装置。请回答下列问题:
课 堂 小 结
思考
课 把 Fe + 2Fe3 + =3Fe2 + 设 计 成 原 电 池 , 可 用 ___ 做 负 极 , 堂 __________做正极,__________做电解质溶液。 练 解析: 习 失电子的为负极,故负极为Fe
鲁科版化学高一必修二《原电池工作原理及应用》课件
实验 体验
我来当医生
格林太太有一口整齐洁白的牙齿. 但其中镶有两颗假牙: 一颗是黄金的——这是她富有的 象征;另一颗是不锈钢的——这是 一次车祸留下的痕迹. 令人百思不解的是:打从车祸以 后,格林太太经常头疼,夜间失眠,心 情烦躁…… 尽管一些国际上知名的专家教授 绞尽脑汁但格林太太的病症未能有 丝毫的减轻,而且日趋严重…… 一位年轻的化学家,为格林太太揭 开了病因。
Zn-2e-=Zn2+
氧化剂(H+) 在铜极上得 到电子,发 生还原反应
2H+ +2e-=H2
3、原电池工作原理
负极失去电子发生氧化反应,电子从负 极通过外电路(导线)流向正极,溶液 中的阳离子移向正极得电子发生还原反 应,溶液中阴离子向负极移动 。
学以致用 有下列材料: Zn片、Cu片、导线、西 红柿,根据构成原电池的条件,请大家 实验验证一下能否组成原电池?
Zn Cu Zn Cu
锌片上有气泡产生 铜片上无明显现象
铜片上有气泡产生 纯净的锌片上无气泡产生
问题探究
Zn
1.铜片上的气体可能是什么? Cu 如何确定该气体呢? 2.铜片是否参加了反应? 怎么证实呢? 3.纯净的锌片上没有气泡产生, 锌片参加反应了吗? 你能设计实验来证明吗? 4.稀硫酸是否参加反应? 你能设计实验来证明?
理论分析
Zn 推理 Zn-2eZn2+ Zn2+
2H+
推理 2H++2e-
H2
H2
思考:H+所需要的电子从何而来?
实验验证
思考:这套装置从能量角度是怎样变化的呢?
原电池: 化学能转化成电能的装置
氧化还原反应
电流
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下列各情况,在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是 (5) (2) (1) (3) (4)
三、原电池的主要应用:
1.比较不同金属的活动性强弱 原电池中,一般活泼性强的金属作负极,而活泼 性弱的金属(或碳棒)作正极。
2.加快化学反应速率
由于原电池将氧化还原反应拆成两个半反应且 有电流产生,因而反应速率加快。
(2)金属表面加保护层,如在金属表面喷油漆、 涂油脂、电镀或表面钝化等方法。
(3)电化学保护 ①牺牲阳极的阴极保护法——__原__电__池__原理 被保护的金属上连接一种更___活__泼___的金属, 被保护的金属作原电池的___正_____极。 ②外加电流的阴极保护法——__电__解__池__原理 被保护的金属与电源的__负______极相连,作电 解池的___阴_____极。
较弱酸性或中性或碱性(源自)若液面上升,则溶液呈性,发生
吸氧 腐蚀,电极反应式为:负极:Fe–2e-=Fe2+ , 正极: O2+2H2O+4e-=4OH-
(3) 若液面下降,则溶液呈较强酸性 性,发生 析氢 腐蚀,电极反应式为: 负极: Fe–2e-=Fe2+
正极:2H++2e-=H2↑。
4.金属防护 (1)改变金属内部组织结构:如制成_合__金___、 _不__锈__钢_等。
Pt Pt (C)
NaCl
4、按要求画出原电池装置图。
【例】根据反应:Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+ 设计一个原电池,画出装置图,写出电极反应式。
原电池的两极是否一定要插入同一池内?
Cu C
负极:Cu -2e- = Cu2+
Cu
FeCl3
C 正极: 2Fe3+ + 2e- =2Fe2+
CuSO4 FeCl3
1.“三池”的判断技巧
选修4第一章第三讲 原电池
第二课时
二、金属的腐蚀及其防护
1.金属腐蚀的本质 金属原子在反应中__失__去____电子被 __氧__化____:_M__-_n_e_-_=_M__n_+__。 2.金属腐蚀的类型 (1)化学腐蚀
(2)电化学腐蚀 _不__纯___的金属跟_电__解__质__溶__液__接触,因 发生_原__电__池___反应而引起的腐蚀。电化学 腐蚀包括__析__氢__腐__蚀___和__吸__氧__腐__蚀___两类。
(1)单一电池:先分析有无外接电源,
若有外接电源,两极插入电解质溶液中,则可能 是电解池或电镀池。当阳极金属与电解质溶液 中的金属阳离子相同则为电镀池,其他情况为 电解池。
若无外接电源,可能为原电池,然后依据原电池 的形成条件分析判断,主要是“四看”:看电 极——两极为导体且存在活泼性差异(燃料电池的 电极一般为惰性电极);看溶液——两极插入溶液 中;看回路——形成闭合回路或两极直接接触; 看本质——是否自发氧化还原反应
4Fe(OH)2+ O2 + 2H2O===4Fe(OH)3
2Fe(OH)3===Fe2O3·xH2O+(3-x)H2O
联系
普遍性:吸氧腐蚀更普遍
注意:氢前面的金属既能发生吸氧腐蚀也能发生 析氢腐蚀,而氢后面的金属只能发生吸氧腐蚀。
课堂练习
1.如图, 水槽中试管内有一枚铁钉,放置数天观察:
(1) 铁钉在逐渐生锈,则铁钉的腐蚀属于__电_化__学___腐蚀。
3.电化学腐蚀的分类(钢铁腐蚀)
类型
析氢腐蚀
吸氧腐蚀
水膜 性质
强 酸 性 ( pH≤4.3 )
弱酸性、中性或碱性
负极 反应
Fe-2e-===Fe2+
2Fe-4e-===2Fe2+
正极 反应
2H++2e-=H2↑
O2 +2H2O+4e-=4OH-
总反 应
Fe+2H+= Fe2+ +H2↑ 2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2
外加电流的阴极保护法
外加电流的阴极保护法 牺牲阳极的阴极保护法
5.金属腐蚀的快慢规律
在同一电解质溶液中,金属腐蚀的快慢规律如下: 电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学 腐蚀>有防腐措施的腐蚀 防护措施由好到坏的顺序如下:
外接电源的阴极保护法>牺牲阳极的阴极保护法>有一 般防腐条件的腐蚀>无防腐条件的腐蚀
2.串联电路中“原电池”与“电解池”的判断
若无外接电源,必有一个是原电池,根据原电池 的构成条件进行判断,一般含活泼金属,且两极 活泼性差异最大的一池为原电池,其余都是在原 电池带动下的电解池。若有外接电源,则全是电 解池。
Fe
Ag
(D) AgNO3
Cu Ag Cu C
(A)
AgNO3
(B)
CuSO4
2、根据电极反应式确定电极材料 负极就是失电子的物质,如发生氧化反应的物质为金属单 质,可用该金属直接做负极,如为气体或溶液中的还原性 离子可用惰性电极做负极,正极用比负极活泼性差的金属 即可,也可以用石墨
3、确定电解质溶液
电解质溶液一般要能够与负极发生反应,或者 电解质溶液中溶解的其他物质能与负极发生反应 (如空气中的氧气)。但如果两个半反应分别在两 个容器中进行(中间连接盐桥),则左右两个容器 中的电解质溶液选择与电极材料相同的阳离子。
加少如量ZCnu与S稀O4H溶2S液O,4反形应成制C氢u—气Zn时原,电可池向,溶加液快中反滴 应进行。
3.用于金属的防护——牺牲阳极的阴极保护护法 使被保护的金属制品作原电池正极而得到保护。
4.设计电池,制造化学电源 理论上能自发进行的氧化还原反应都可以设计 成原电池。
1、将氧化还原反应拆成氧化反应和还原反 应两个半反应,写出电极反应式
三、原电池的主要应用:
1.比较不同金属的活动性强弱 原电池中,一般活泼性强的金属作负极,而活泼 性弱的金属(或碳棒)作正极。
2.加快化学反应速率
由于原电池将氧化还原反应拆成两个半反应且 有电流产生,因而反应速率加快。
(2)金属表面加保护层,如在金属表面喷油漆、 涂油脂、电镀或表面钝化等方法。
(3)电化学保护 ①牺牲阳极的阴极保护法——__原__电__池__原理 被保护的金属上连接一种更___活__泼___的金属, 被保护的金属作原电池的___正_____极。 ②外加电流的阴极保护法——__电__解__池__原理 被保护的金属与电源的__负______极相连,作电 解池的___阴_____极。
较弱酸性或中性或碱性(源自)若液面上升,则溶液呈性,发生
吸氧 腐蚀,电极反应式为:负极:Fe–2e-=Fe2+ , 正极: O2+2H2O+4e-=4OH-
(3) 若液面下降,则溶液呈较强酸性 性,发生 析氢 腐蚀,电极反应式为: 负极: Fe–2e-=Fe2+
正极:2H++2e-=H2↑。
4.金属防护 (1)改变金属内部组织结构:如制成_合__金___、 _不__锈__钢_等。
Pt Pt (C)
NaCl
4、按要求画出原电池装置图。
【例】根据反应:Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+ 设计一个原电池,画出装置图,写出电极反应式。
原电池的两极是否一定要插入同一池内?
Cu C
负极:Cu -2e- = Cu2+
Cu
FeCl3
C 正极: 2Fe3+ + 2e- =2Fe2+
CuSO4 FeCl3
1.“三池”的判断技巧
选修4第一章第三讲 原电池
第二课时
二、金属的腐蚀及其防护
1.金属腐蚀的本质 金属原子在反应中__失__去____电子被 __氧__化____:_M__-_n_e_-_=_M__n_+__。 2.金属腐蚀的类型 (1)化学腐蚀
(2)电化学腐蚀 _不__纯___的金属跟_电__解__质__溶__液__接触,因 发生_原__电__池___反应而引起的腐蚀。电化学 腐蚀包括__析__氢__腐__蚀___和__吸__氧__腐__蚀___两类。
(1)单一电池:先分析有无外接电源,
若有外接电源,两极插入电解质溶液中,则可能 是电解池或电镀池。当阳极金属与电解质溶液 中的金属阳离子相同则为电镀池,其他情况为 电解池。
若无外接电源,可能为原电池,然后依据原电池 的形成条件分析判断,主要是“四看”:看电 极——两极为导体且存在活泼性差异(燃料电池的 电极一般为惰性电极);看溶液——两极插入溶液 中;看回路——形成闭合回路或两极直接接触; 看本质——是否自发氧化还原反应
4Fe(OH)2+ O2 + 2H2O===4Fe(OH)3
2Fe(OH)3===Fe2O3·xH2O+(3-x)H2O
联系
普遍性:吸氧腐蚀更普遍
注意:氢前面的金属既能发生吸氧腐蚀也能发生 析氢腐蚀,而氢后面的金属只能发生吸氧腐蚀。
课堂练习
1.如图, 水槽中试管内有一枚铁钉,放置数天观察:
(1) 铁钉在逐渐生锈,则铁钉的腐蚀属于__电_化__学___腐蚀。
3.电化学腐蚀的分类(钢铁腐蚀)
类型
析氢腐蚀
吸氧腐蚀
水膜 性质
强 酸 性 ( pH≤4.3 )
弱酸性、中性或碱性
负极 反应
Fe-2e-===Fe2+
2Fe-4e-===2Fe2+
正极 反应
2H++2e-=H2↑
O2 +2H2O+4e-=4OH-
总反 应
Fe+2H+= Fe2+ +H2↑ 2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2
外加电流的阴极保护法
外加电流的阴极保护法 牺牲阳极的阴极保护法
5.金属腐蚀的快慢规律
在同一电解质溶液中,金属腐蚀的快慢规律如下: 电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学 腐蚀>有防腐措施的腐蚀 防护措施由好到坏的顺序如下:
外接电源的阴极保护法>牺牲阳极的阴极保护法>有一 般防腐条件的腐蚀>无防腐条件的腐蚀
2.串联电路中“原电池”与“电解池”的判断
若无外接电源,必有一个是原电池,根据原电池 的构成条件进行判断,一般含活泼金属,且两极 活泼性差异最大的一池为原电池,其余都是在原 电池带动下的电解池。若有外接电源,则全是电 解池。
Fe
Ag
(D) AgNO3
Cu Ag Cu C
(A)
AgNO3
(B)
CuSO4
2、根据电极反应式确定电极材料 负极就是失电子的物质,如发生氧化反应的物质为金属单 质,可用该金属直接做负极,如为气体或溶液中的还原性 离子可用惰性电极做负极,正极用比负极活泼性差的金属 即可,也可以用石墨
3、确定电解质溶液
电解质溶液一般要能够与负极发生反应,或者 电解质溶液中溶解的其他物质能与负极发生反应 (如空气中的氧气)。但如果两个半反应分别在两 个容器中进行(中间连接盐桥),则左右两个容器 中的电解质溶液选择与电极材料相同的阳离子。
加少如量ZCnu与S稀O4H溶2S液O,4反形应成制C氢u—气Zn时原,电可池向,溶加液快中反滴 应进行。
3.用于金属的防护——牺牲阳极的阴极保护护法 使被保护的金属制品作原电池正极而得到保护。
4.设计电池,制造化学电源 理论上能自发进行的氧化还原反应都可以设计 成原电池。
1、将氧化还原反应拆成氧化反应和还原反 应两个半反应,写出电极反应式